浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第10章 第1講交流電的產(chǎn)生及描述課件 新人教版

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1、考點(diǎn)要求說(shuō)明交變電流，交變電流的圖象正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值理想變壓器遠(yuǎn)距離輸電新課標(biāo)考綱對(duì)本講知識(shí)均只做了級(jí)要求，較舊考綱而言降低了要求，原則上應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)難題、偏題舊考綱中“正弦交變電流及其圖象”在新考綱中表述為“交變電流及其圖象”，則為圖象命題拓展了空間近幾年有關(guān)交流電的試題通常以選擇題的形式出現(xiàn)，考查方式既有本章知識(shí)內(nèi)容的單獨(dú)考查，也有少量綜合性考查本章在浙江省考試說(shuō)明中屬于必考內(nèi)容但本章出大型計(jì)算題的可能性不大，應(yīng)以選擇題為主，不排除與其他章知識(shí)點(diǎn)結(jié)合出綜合性的題目，預(yù)計(jì)在2012年高考中本章高考的熱點(diǎn)仍是交變電流四值的計(jì)算以及變壓器的原理和應(yīng)用，還有涉及民生的遠(yuǎn)距離輸

2、電等 本章內(nèi)容實(shí)際上是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的繼續(xù)及其規(guī)律的應(yīng)用交變電流的產(chǎn)生、電動(dòng)勢(shì)的最大值的計(jì)算、變壓器的工作原理都和楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律有密切的聯(lián)系，復(fù)習(xí)時(shí)，既要注意本章知識(shí)的新特點(diǎn)(如周期性、最大值和有效值等)，還要注意本章知識(shí)與電磁感應(yīng)定律的聯(lián)系另外，由于電力技術(shù)，電子技術(shù)是社會(huì)的重要支柱，所以本章知識(shí)與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密，復(fù)習(xí)時(shí)一定要注意理論與實(shí)際的結(jié)合1 1、交變電流、交變電流大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流.如圖所示的電流都屬于交變電流,其中圖所示的電流是按正弦規(guī)律變化的,叫正弦式交變電流 2正弦交流電的產(chǎn)生當(dāng)閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸線做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

3、時(shí)，閉合線圈中就有交流電產(chǎn)生如下圖所示設(shè)矩形線圈abcd以角速度繞OO軸、從線圈平面跟磁感線垂直的位置開始做逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)此時(shí)，線圈都不切割磁感線，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零經(jīng)過(guò)時(shí)間t線圈轉(zhuǎn)過(guò)t，這時(shí)ab邊的線速度v方向跟磁感線方向夾角等于t，設(shè)ab邊的長(zhǎng)度為l，bd邊的長(zhǎng)度為l，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 2sinsin,2sinsin()sinmmmmleBltBStNeNBSteEt ENBSNEeitRR于 匝圈，有 或者成 是最大值 由上式，在磁中，垂直于磁感的做速的圈里生的感是按正弦律化的根據(jù)合路姆定律對(duì)線寫勻強(qiáng)場(chǎng)繞線軸勻轉(zhuǎn)動(dòng)線產(chǎn)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)規(guī)變閉電歐 sinsin(133)/2mmmmmeEti

4、ItENBSIERENtqItNtNt RtR 瞬值：峰值：平均值，中性面始， ，平均值只能算在一段通體截面的荷量： ，回路的阻描述交流：的四值從開計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)間內(nèi)過(guò)導(dǎo)橫電為該時(shí)總電變電 /2/()42mmEIII根據(jù)流的效定 ，正、余弦交流注意：器上注的定值是有效值交流表量的是交流的有效值 如果有特殊，交有流的值指的有效效是值都：值電熱應(yīng)義電電設(shè)備標(biāo)額電測(cè)沒強(qiáng)調(diào)數(shù)4中性面線圈轉(zhuǎn)動(dòng)至線圈平面垂直于磁感線位置時(shí)，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應(yīng)電流，這個(gè)特定位置叫中性面5正弦交流電的圖象電路中的感應(yīng)電流、路端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律相同，如圖所示一、描述交變電流的物理量例1、某交流發(fā)電機(jī)有線圈1

5、00匝，以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1T，線圈面積S0.1m2，線圈每匝電阻為0.1.求：(1)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值；(2)將該線圈與外電阻R40串聯(lián)，外電阻兩端電壓為多少伏；(3)電流的周期和頻率；(4)線圈從中性面起轉(zhuǎn)過(guò)90的時(shí)刻磁通量的變化率多大；(5)線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)90過(guò)程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；(6)線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)90過(guò)程中,外阻上產(chǎn)生的熱量 1000.1 0.5 21 11010,2mmENB SV EEVV感的最大值，解析：應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2222405 2401000.10.2900.1 0.11000.054(4 2 )0.4 25/102

6、02345504650mRREVRrTsEtNBSENNVTtUWtJRUVfHzWb sEVWJ根據(jù)合路姆定律：周期： ；率：中性面，感最大，故磁通量的化率最大，由 得 根據(jù)得，閉電歐為頻為從轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變變式訓(xùn)練1、如圖1011所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T，邊長(zhǎng)L10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為2rad/s，外電路電阻R4，求：圖1011(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(4)交流電表的

7、示數(shù)；(5)轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做的功；(6) 周期內(nèi)通過(guò)R的電量為多少？16 21000.50.1260cos603.140.5 3.14 61234 1.57 2.72 10/3.1.445278mmNB SVEVNtERVRrEVeVEVUV 感的最大值，的瞬感：角程中生的平均感：表示外路的解析：有效值：應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)時(shí)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)產(chǎn)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓數(shù)為電電壓 256 ()/ ()0.992sin0.086660mEQTRrWJQCRNNBSRrRr一周所做的功等于流生的量 周期通阻 的量 轉(zhuǎn)動(dòng)電產(chǎn)熱內(nèi)過(guò)電電例2、電阻為1的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變

8、化的圖象如圖1012所示.現(xiàn)把交流電加在電阻為9的電熱絲上,下列判斷正確的是()圖1012100/t0.01U100 2P1800AradsBsCVDW圈的角速度 在 刻，穿圈的磁通量最大端的此的功率 線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)過(guò)線電熱絲兩電壓電熱絲時(shí)發(fā)熱22T0.0222=100/ ,t0.010.029(/2)90 2 ,91(90 2)18009RmRsrads AsTBRDUUUVVCRrUPWWR由可以看出交流的周期 ，角速度 刻，到最大，此磁通量化率最大，磁通量零，端路端根據(jù)功率解析：可知正確公式圖該變電則錯(cuò)時(shí)電壓達(dá)則時(shí)變?yōu)殄e(cuò)電熱絲兩電壓為電壓則 錯(cuò)電變式訓(xùn)練2、一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線

9、圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖1013所示，則()A.t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為0B.t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C.t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的變化率最大D.每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量都為最大D圖1013解析：根據(jù)交變電流產(chǎn)生的原理，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)磁通量變化率最大，磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小時(shí)磁通量變化率最小，磁通量最大，故選D.三、有效值問(wèn)題例3、如圖1014(a)所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖(b)所示此時(shí)接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為()A110V B156V C220

10、V D311VB2122020,2156.utVUUTTRRUVB象看出，每周期的前半周期是正弦形，其有效值；后半周期零解析：，根據(jù)有效值的定，得，從圖個(gè)圖為電壓選為義變式訓(xùn)練3、圖1015中圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)1min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為_1:3圖10151312222222021111 3itsAsAIRTIRtIRtIAAAIRTIRtIRtIAWI RTWW甲甲乙乙象看出，甲中每周期的前是正弦形，其有效值；中流零，最根據(jù)有效值的定， ，得 ；乙中每周期的前秒有效值，后秒有效值，根據(jù)有效值的定，得由得解析：從圖圖個(gè)圖為間 電為義圖個(gè)兩為為義兩